تقدير محتوى السليلوز البلوري للكتلة الحيوية النباتية باستخدام طريقة Updegraff

ملخص

طريقة Updegraff هي الطريقة الأكثر استخداما لتقدير السليلوز. الغرض الرئيسي من هذا العرض هو توفير بروتوكول Updegraff مفصل لتقدير محتوى السليلوز في عينات الكتلة الحيوية النباتية.

الملخص

السليلوز هو البوليمر الأكثر وفرة على الأرض التي تم إنشاؤها بواسطة التمثيل الضوئي والمكون الرئيسي الحاملة لجدران الخلايا. جدار الخلية يلعب دورا هاما في نمو النبات والتنمية من خلال توفير القوة, صلابة, معدل واتجاه نمو الخلايا, صيانة شكل الخلية, والحماية من الضغوطات الحيوية والأحيائية. يتكون جدار الخلية في المقام الأول من السليلوز واللجنين والهيميسليلوز والبكتين. وقد استهدفت مؤخرا جدران الخلايا النباتية لإنتاج الجيل الثاني من الوقود الحيوي والطاقة الحيوية. على وجه التحديد ، يتم استخدام مكون السليلوز في جدار الخلية النباتية لإنتاج الإيثانول السليولوزي. تقدير محتوى السليلوز من الكتلة الحيوية أمر بالغ الأهمية للبحوث الأساسية والتطبيقية جدار الخلية. طريقة Updegraff بسيطة وقوية ، والأسلوب الأكثر استخداما لتقدير محتوى السليلوز البلوري للكتلة الحيوية النباتية. الكحول غير قابل للذوبان كسر جدار الخلية الخام عند العلاج مع كاشف Updegraff يزيل كسور الهيميسيللوز واللجنين. في وقت لاحق ، يتعرض كسر السليلوز المقاوم للكواشف Updegraff لعلاج حمض الكبريتيك لتحلل هوموبوليمر السليلوز إلى وحدات الجلوكوز أحادية الرقمية. يتم تطوير خط الانحدار باستخدام تركيزات مختلفة من الجلوكوز ويستخدم لتقدير كمية الجلوكوز المنبعثة من التحلل المائي للسليلوز في العينات التجريبية. وأخيرا، يقدر محتوى السليلوز على أساس كمية مونومرات الجلوكوز عن طريق فحص الألوان.

المقدمة

السليلوز هو المكون الأساسي الحامل لجدران الخلايا ، والذي يوجد في جدران الخلايا الأولية والثانوية على حد سواء. جدار الخلية هو مصفوفة خارج الخلية تحيط بالخلايا النباتية وتتكون في المقام الأول من السليلوز واللجنين والهيميسليلوز والبكتين وبروتينات المصفوفة. ما يقرب من ثلث الكتلة الحيوية النباتات هو السليلوز¹ ويلعب أدوارا هامة في نمو النبات والتنمية من خلال توفير القوة، والصلابة، ومعدل واتجاه نمو الخلايا، وصيانة شكل الخلية، والحماية من الضغوطات الحيوية والأحيائية. تحتوي ألياف القطن على 95٪ من محتوى السليلوز^2، في حين تحتوي الأشجار على 40٪ إلى 50٪ من السليلوز اعتمادا على أنواع النباتات وأنواع الأعضاء^3. و....

البروتوكول

1. إعداد تجريبي

1. طحن المواد النباتية المجففة في مسحوق ناعم.
2. البروتين Solubilization العازلة (PSB): إعداد حلول المخزون من 1 M تريس (درجة الحموضة 8.8)، 0.5 M حمض الإيثيلينديامينيت تراسيتراستيك (EDTA) (درجة الحموضة 8.0) وautclave لهم. جعل العازلة PSB الطازجة من هذه الحلول الأسهم مع تركيزات النهائي من 50 متر تريس، 0.5 mM EDTA و 10٪ كبريتات دودسيل الصوديوم (SDS) في الماء العقيم.
3. إعداد 100 مل من الإيثانول 70٪ (v/v): 70 مل من الإيثانول 100٪ و 30 مل من الماء العقيم.
4. إعداد 100 مل من الميثانول: الكلوروفورم بنسبة 1:1 (50 مل الميثانول و 50 مل كلوروفورم).
5. إعداد 82.5 مل من كاشف Updegraff. إضافة 75 مل من حمض الخليك 80٪ إلى 7.5 مل من ح....

النتائج

تم اختيار نباتات القطن التي تزرع في المنزل الأخضر لهذه الدراسة. تم اختيار خطين تجريبيين مختلفين من القطن للتحليل المقارن لمحتوى السليلوز. لكل خط تجريبي، تم جمع الأنسجة الجذرية من ثلاث نسخ بيولوجية. تم تجانس ما مجموعه 500 ملغ من الأنسجة و 20 ملغ منه كان يستخدم لاستخراج جدار الخلية الخام. في وقت لاحق، تم استخدام 5 ملغ من استخراج جدار الخلية الخام لعلاج كاشف Updegraff لإزالة الهيميسيللوز واللجنين من السليلوز. تم تحلل السليلوز المنقى بالماء عن طريق علاج حمض الكبريتيك لكسر السليلوز إلى وحدات الجلوكوز. واستخدمت نتائج قراءات ال.......

المناقشة

ألياف القطن هي ألياف طبيعية تنتج من بذور القطن. ألياف القطن هي خلية واحدة مع ~ 95٪ محتوى السليلوز² مع محتوى السليلوز البلوري عالية مع تطبيقات واسعة النطاق في صناعة النسيج³¹. كما, ألياف القطن يحتوي على ~ 95٪ السليلوز, لقد استخدمنا القطن الأنسجة الجذرية للمظاهرة من تقدير محتوى السليلوز البلورية. أنسجة جذر القطن غنية بشكل معتدل في محتوى السليلوز البلوري وتمثل الكتلة الحيوية النباتية المتاحة بشكل شائع. كمية جدار الخلية الإجمالي المطلوبة لمحتوى السليلوز البلوري هو 5 ملغ فقط، وبا.......

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة

الاسم	الشركة	رقم فهرسي	التعليقات
أسيتون	فيشر كيميكال	A18-500	المستخدم في بروتوكول
Anthrone	Sigma Aldrich	90-44-8	لفحص القياس اللوني
جهاز طرد مركزي	Eppendorf	5424	للطرد المركزي
الكلوروفورم	Mallinckrodt	67-66-3	المستخدم في بروتوكول
حمض الإيثيلين ديامين تترا أسيتيك (EDTA)	سيجما ألدريتش	6381-92-6	المستخدم في بروتوكول
الإيثانول	ميليبور سيجما	EM-EX0276-4S	المستخدم في
البروتوكول ورق الترشيح	Whatman	1004-090	التحكم الإيجابي
حمض الخليك الجليدي	Sigma	SKU A6283	المستخدم في بروتوكول
Heat block / ThermoMixer F1.5	Eppendorf	13527550	لدرجات الحرارة المتحكم
حاضنة	يستخدم 150152633 Fisherbrand		لتجفيف عينة المصنع
مقياس	قياس Mettler Toledo	30243386	لكميات محددة
الميثانول 100٪	فيشر كيميكال	A412-500	المستخدم في بروتوكول
Microplate (96 بئر)	Evergreen Scientific	222-8030-01F	لمقايسة
العرش حمض النيتريك	Sigma Aldrich	695041	تستخدم في البروتوكول
قوارير البولي بروبلين الدقيقة (2 مل) / أنابيب مغطاة بالمسمار منتجات	BioSpec	10831	لدرجات الحرارة
العالية مقياس الطيف الضوئي (كاشف متعدد الأوضاع)	Beckmancoulter DTX880	1000814	لقياس الامتصاص Spex
SamplePrep 6870 فريزر / مطحنة	Spex عينة الإعدادية	68-701-15	لطحن الأنسجة النباتية إلى مسحوق ناعم
حمض الكبريتيك	JTBaker	02-004-382	المستخدمة في البروتوكول
كبريتات دوديسيل الصوديوم (SDS)	سيجما ألدريتش	151-21-3	المستخدمة في أنابيب PSB العازلة
(2 مل)	فيشر ساينتفيك	05-408-138	المستخدمة في البروتوكول
تريس هيدروكلوريد	سيجما ألدريتش	& nbsp ؛ 1185-53-1	تستخدم في المخزن المؤقت PSB
الماء المقطر فائق النقاء	Invitrogen	10977	المستخدم في البروتوكول
مجفف الفراغ (vacufuge plus)	Eppendorf	22820001	لتجفيف العينات
خلاط دوامة	Fisherbrand	14-955-151	لخلط
حمام مائي	علمي حراري	TSGP02PM05	لظروف التحكم في درجة الحرارة على وجه التحديد خطوات
وزن ورق	فيشر العلمي	09-898-12A	المستخدمة في البروتوكول

فيها